АГРОХИМИЯ, 2010, № 6, с. 28-37
УДК 631.582:631.46
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ
В СЕВООБОРОТЕ
© 2010 г. А.А. Завалин1, Н.С. Алметов2, В.В. Бердников2, Г.Г. Благовещенская1
всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31-А, Россия E-mail: info@vniia-pr.ru 2Марийский государственный университет 424001 Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 1, Россия
Поступила в редакцию 26.10.2009 г.
Проведена оценка влияния действия и последействия биопрепаратов на основе ассоциативных и сим-биотических микроогранизмов в севооборотах сельскохозяйственных культур. Показано, что использование биопрепаратов в севообороте увеличивало окупаемость минеральных удобрений прибавкой урожая в 4.2-6 раз, приводило к увеличению коэффициента их использования в 1.5-2 раза. Инокуляция семян биопрепаратами увеличила долю биологического азота в формировании урожайности в 2.3-6.5 раза, привела к сокращению дефицита азота, обеспечила тенденцию увеличения количества пожнивно-корневых остатков, в результате минерализации которых в пахотном слое почвы накапливалось дополнительное количество органического вещества (от 1.21 до 1.37 т/га). Ключевые слова: биопрепараты, инокуляция семян, ассоциативные и симбиотические микроорганизмы, севооборот, баланс азота.
ВВЕДЕНИЕ
Применение биопрепаратов при возделывании сельскохозяйственных культур особенно актуально в настоящее время. Установлено, что использование биопрепаратов, изготовленных на основе ассоциативных диазотрофов (ризоагрина, флаво-бактерина, мизорина, экстрасола и др.), увеличивает урожайность зерновых культур на 2-7 ц/га, что эквивалентно внесению под эти культуры азотного удобрения в дозах 30-40 кг д.в./га [1-4]. Однако эти исследования были проведены в кратковременных опытах.
Цель работы - изучение влияния действия и последействия биопрепаратов на основе ассоциативных и симбиотических микрооганизмов на урожайность и качество сельскохозяйственных культур, продуктивность севооборота, количество вовлеченного в агроценоз биологического азота, а также накопление в почве органического вещества пожнив-но-корневых остатков.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проведено в Республике Марий Эл в 1997-2007 гг. в трех севооборотах. Опыт был заложен в 3-х полях в трехкратной повторности на
трех фонах минерального питания: 1. Без удобрений, 2. Р60К60, 3. Ш0Р60К60. Среднегодовые дозы минеральных удобрений в севообороте составили: Р36К36 - для 2-го варианта минерального питания и Ш8Р36К36 - для 3-го. Минеральные удобрения ^аа, Рсд и Кх вносили под предпосевную культивацию почвы под ячмень, озимую рожь и овес. Под посевы многолетних трав минеральные удобрения не вносили. Чередование культур в севооборотах: севооборот 1 (зернобобовый) - ячмень с подсевом клевера-клевер 1-го года пользования-клевер 2-го года пользования-озимая рожь-овес; севооборот 2 (зернотравяный) - ячмень с подсевом тимофеевки-тимофеевка 1-го года пользования-тимофеевка 2-го года пользования-озимая рожь-овес; севооборот 3 (зернотравянобобовый) - ячмень с подсевом многолетних трав (клевер + тимофеевка в соотношении 1:1) 1-го года пользования-многолетние травы (клевер + тимофеевка) 2-го года пользования-ози-мая рожь-овес. Почва - дерново-слабоподзолистая среднесуглинистая с повышенным содержанием подвижного фосфора (по Кирсанову) и средним содержанием подвижного калия (по Кирсанову), близкой к нейтральной реакцией среды, содержанием гумуса (по Тюрину) - 1.8-1.9%.
Для инокуляции семян ячменя использовали биопрепараты - флавобактерин, клевера - ризотор-
фин на основе штамма 348 "а", тимофеевки - фла-вобактерин, семян клевера и тимофеевки - смесь биопрепаратов ризоторфин 348 "а" и флавобатерин, озимой ржи - флавобактерин, овса - мизорин.
Содержание азота, фосфора и калия в растениях определяли стандартными методами. Окупаемость минеральных удобрений при использовании биопрепаратов рассчитывали по [5]. Оценку интенсивности поступления в урожай биологического азота в результате выращивания в севообороте бобовых культур, а также накопления в почве органического вещества и содержания в нем биологического азота после распашки многолетних бобовых и бобово-злаковых трав проводили по общепринятым методикам [6, 7].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
На продуктивность севооборотов влияло применение минеральных удобрений и биопрепаратов, в опыте она изменялась от 18.9 до 48.3 ц к.е./га (табл. 1). В вариантах без внесения минеральных удобрений в севообороте 1 продуктивность составила 32.2, в севообороте 2 - 18.9, в севообороте 3 -25.1 ц к.е./га, прослежено положительное влияние на продуктивность севооборотов биологического азота, накопленного в посеве бобовой культуры. При внесении минеральных удобрений в среднегодовых дозах Р36К36 продуктивность в севооборо-
Таблица 1. Продуктивность севооборотов при применении биопрепаратов (среднее за 3 года по трем полям), ц/га к.е.
Применение биопрепарата на ячмене
Севообороты
1
Без удобрений
Без инокуляции 32.2/34.0 18.9/19.7 Флавобактерин 35.1/37.2 21.1/22.1
Среднегодовая доза Р36К36
Без инокуляции 34.1/36.0 19.9/20.9 Флавобактерин 37.1/39.1 22.2/23.2
Среднегодовая доза Ш8Р36К36
25.1/26.1 27.6/28.6
26.4/27.4 28.9/30.0
Без инокуляции 42.1/44.2 26.6/27.7 33.6/34.7
Флавобактерин 46.0/48.3 29.7/30.7 37.1/38.4
НСР 05 1.4 1.0 1.2
Примечания. 1. В графе 1 - севооборот с клевером, 2 -севооборот с тимофеевкой, 3 - севооборот со смесью клевера и тимофеевки. То же в табл. 2-6, 10, 11. 2. Над чертой - без инокуляции семян последующих после ячменя культур, под чертой - инокуляция. То же в табл. 2-11.
тах составила 34.7, 19.9 и 26.4 ц к.е./га, при внесении Ш8Р36К36 в севообороте 1 продуктивность увеличилась до 42.1, в севообороте 2 - до 22.2, в севообороте 3 - до 33.6 ц к.е./га. Прибавки урожайности в севообороте 1 от использования среднегодовых Р36К36 достигали 3.8, в севообороте 2 - 2.0, в севообороте 3 - 2.3 ц к.е./га. Более высокой эффективность РК-удобрений была в севообороте 1 с клевером, поскольку эта бобовая культура более отзывчива на улучшение фосфорно-калийного питания в отличие от злаковых культур [6]. Высокой была и эффективность применения азотного удобрения в севооборотах. Например, внесение на фоне Р36К36 среднегодовой дозы N^18 в предпосевную культивацию под ячмень, озимую рожь и овес способствовало увеличению продуктивности севооборота 1 на 8.0, севооборота 2 - на 6.7, севооборота 3 - на 6.9 ц к.е./га (табл. 1).
Окупаемость минеральных удобрений прибавкой урожая (с учетом основной и побочной продукции) определялась типом севооборота, составом минеральных удобрений и инокуляцией семян биопрепаратами (табл. 2). В севооборотах с клевером (1 и 3) окупаемость минеральных удобрений была больше, чем в севообороте 2 со злаковыми культурами. Это было связано с более высокой продуктивностью зернобобового и зернотравянобобового севооборотов.
Применение в севообороте биопрепаратов способствовало увеличению продуктивности севооборотов и повышению окупаемости минеральных удобрений урожаем. Инокуляция семян многолетних трав, озимой ржи и овса соответствующими биопрепаратами повысила окупаемость фосфорно-калийных удобрений в севооборотах 1 и 3 в 2 раза, в севообороте 2 - в 1.7 раза. При дополнительном внесении на фоне РК азотного удобрения окупаемость полного минерального удобрения в севообороте 1 увеличилась в 4.2, в севообороте 2 - в 6, в севообороте 3 - в 5.2 раза. Применение только фла-вобактерина на покровной культуре (ячмене) способствовало увеличению окупаемости РК-удобрений в севообороте 1 в 1.4, в севообороте 2 - в 1.2, в севообороте 3 - в 1.1 раза. В этом случае положительное последействие биопрепарата на окупаемость минеральных удобрений уступало прямому действию биопрепаратов, используемых на последующих культурах севооборотов.
Максимальная окупаемость минеральных удобрений прибавкой урожая была получена в результате инокуляции семян покровной культуры (ячменя) флавобактерином и последующего применения под отдельные культуры севооборота соответствующих ассоциативных или симбиотического био-
Таблица 2. Окупаемость минеральных удобрений в севооборотах при использовании биопрепаратов, кг к.е./кг
Севообороты
Применение биопрепарата на ячмене 1 2 3
ЫРК N ЫРК N ЫРК N
Среднегодовая доза Р36К36
Без инокуляции Флавобактерин
2.6/5.2 6.8/9.5
-/--/-
1.4/2.8 4.6/6.0
-/--/-
Среднегодовая доза Ш8Р36К36
1.8/3.2 4.2/6.8
-/--/-
Без инокуляции 11.0/13.3 44.0/46.1 8.5/9.8 37.2/43.3 9.4/10.7 40.0/46.6
Флавобактерин 15.3/17.9 66.0/78.8 12.0/13.1 54.4/60.0 13.3/14.8 59.9/66.7
Таблица 3. Среднегодовой вынос элементов питания урожаем сельскохозяйственных культур (среднее за 3 года), кг/га
Применение биопрепарата на Севообороты
1 2 3
ячмене N Р205 К20 N Р205 К20 N Р205 К20
Без удобрений
Без инокуляции 69.2/77.2 20.7/22.3 60.4/64.6 23.9/25.0 11.5/12.2 28.8/30.6 39.1/41.7 16.2/17.2
Флавобактерин 77.5/86.4 23.0/24.7 66.8/71.3 28.5/29.7 13.3/13.9 32.8/34.6 44.4/47.6 18.0/19.0
Среднегодовая доза Р36К36
Без инокуляции 75.6/82.8 24.9/26.4 69.5/74.2 25.5/27.2 13.8/14.6 33.1/35.0 42.5/44.4 19.6/20.5
Флавобактерин 85.5/92.7 27.8/29.8 75.8/80.8 30.3/31.6 15.6/16.4 37.6/39.5 49.0/51.8 21.4/22.3
39.7/41.7 44.1/46.1
46.4/48.6 50.8/53.2
Среднегодовая доза Ш8Р36К36
Без инокуляции 97.3/108 32.6/34.4 86.2/91.3 41.7/43.1 19.7/20.5 46.1/48.3 63.8/66.4 26.0/27.1 61.3/63.6
Флавобактерин 109/120 36.2/38.4 94.5/100 48.0/49.7 22.6/23.4 51.5/53.6 71.9/75.7 28.8/29.9 67.8/70.5
препаратов (табл. 2). Увеличение окупаемости минеральных удобрений прибавкой урожая при использовании биопрепаратов в севообороте было обусловлено тем, что инокуляция семян способствовала увеличению урожайности отдельных культур зернотравяного севооборота. Максимальная продуктивность была характерна для севооборота 1, меньшая - для севооборота 3, минимальная - для севооборота 2.
От содержания элементов питания в основной и побочной продукции (зерне и соломе) и величины их урожайности зависела величина выноса азота, фосфора и калия
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.